Лабораторные
работы
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение методов проектирования модели данных при
построении автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ).
Освоение современных CASE-средств [лекции:раздел
4], предназначенных для построения модели данных.
2. ЗАДАЧИ РАБОТЫ
В лабораторной работе изучается методология построения
модели данных информационных систем (ИС) с использованием новых информационных
технологий.
Объектами изучения являются:
- модель структуры данных информационной системы
«сущность-связь»;
- методология проектирования модели данных IDEF1x [лекции:
раздел 4.1.2];
- инструментальное CASE-средство ERWin [лекции: раздел 4:классификация ].
При домашней подготовке к работе следует:
- изучить принципы построения моделей типа
«сущность-связь» [лекции:раздел 4.1.2];
- ознакомиться с методологий IDEF1x [лекции:раздел 4.1], используемой для построения моделей данных;
- исследовать предметную область, заданную вариантом
задания и построить ее словесное описание.
При выполнении лабораторной работы следует:
- ознакомиться с программным CASE-средством ERWin, реализующим
методологию проектирования IDEF1x;
- произвести процесс «прямого» проектирования –
построить модель данных по подготовленному описанию предметной области;
- произвести создание базы данных по спроектированной
модели.
3. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Одним из важных этапов проектирования АСОИУ является
разработка модели данных, которые необходимо хранить, обрабатывать и выдавать
пользователю в процессе работы ИС.
Основная цель проектирования модели данных – описание всех
данных, которые необходимо сохранить в БД, и согласование их структуры с
экспертами предметной области. Кроме того, с технической точки зрения
моделирование структуры данных решает
задачу создания эффективной системы – это сокращение избыточности хранимых
данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат
на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности
возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и
том же объекте.
При проектировании структуры базы данных применяется
так называемое семантическое моделирование. Семантическое моделирование
представляет собой моделирование структуры данных и опирается на смысл этих
данных. В качестве инструмента семантического моделирования используются
различные варианты диаграммы «сущность-связь» (ER - Entity-Relationship).
3.1.
Модель «сущность-связь»
Первый вариант модели «сущность-связь» был предложен в
Мы опишем работу с ER-диаграммами близко к нотации
IDEF1x, как довольно легкой в понимании основных идей.
Основные
понятия ER-диаграмм
Определение
1. Сущность – это класс однотипных объектов, информация о которых
должна быть учтена в модели.
Каждая сущность должна иметь наименование, выраженное
существительным в единственном числе.
Примерами сущностей могут быть такие классы объектов,
как "Поставщик", "Сотрудник", "Накладная".
Каждая сущность в модели изображается в виде прямоугольника
с наименованием (рис. 1).
Рис.
1
Существует две основные группы сущностей: зависимые и
независимые. Независимая сущность не нуждается в информации из другой сущности
для идентификации уникального экземпляра. Она представляется в виде прямоугольника.
Первичный ключ независимой сущности не включает в себя первичных ключей других
сущностей. Зависимая сущность должна
привлекать информацию из другой сущности для идентификации уникального
экземпляра. Она представляется на ER-диаграмме в виде прямоугольника с
закругленными углами. Первичный ключ зависимой сущности включает первичные
ключи одной или более родительских сущностей.
Определение
2. Экземпляр сущности – это конкретный представитель данной сущности.
Например, представителем сущности "Сотрудник"
может быть "Сотрудник Иванов".
Экземпляры сущностей должны быть различимы, т.е.
сущности должны иметь некоторые свойства, уникальные для каждого экземпляра
этой сущности.
Определение
3. Атрибут сущности – это именованная характеристика, являющаяся
некоторым свойством сущности.
Наименование атрибута должно быть выражено
существительным в единственном числе (возможно, с характеризующими
прилагательными).
Примерами атрибутов сущности
"Сотрудник" могут быть такие атрибуты, как "Табельный
номер", "Фамилия", "Имя", "Отчество",
"Должность", "Зарплата" и т.п.
Атрибуты изображаются в пределах прямоугольника,
определяющего сущность (рис. 2).
Рис.
2
Определение
4. Ключ сущности – это неизбыточный набор
атрибутов, значения которых в совокупности являются уникальными для каждого
экземпляра сущности. Неизбыточность заключается в
том, что при удалении любого атрибута из ключа нарушается его уникальность.
Сущность может иметь несколько различных ключей.
Ключевые атрибуты изображаются на диаграмме выше черты
внутри сущности (рис. 3).
Рис.
3
Хороший ключ будет обладать следующими признаками:
-
значение
гарантирует уникальность для каждого из экземпляров;
-
область
определения значений будет оставаться постоянной с течением времени;
-
значения
существуют для каждого из экземпляров сущности.
Определение
5. Связь – это некоторая ассоциация между двумя сущностями. Одна
сущность может быть связана с другой сущностью или сама с собою.
Связи позволяют по одной сущности находить другие
сущности, связанные с нею.
Например, связи между сущностями могут выражаться
следующими фразами: "СОТРУДНИК может иметь несколько ДЕТЕЙ",
"каждый СОТРУДНИК обязан числиться ровно в одном ОТДЕЛЕ".
Графически связь изображается линией, соединяющей две
сущности (рис. 4).
Рис. 4
Каждая связь имеет два конца и одно или два
наименования. Наименование обычно выражается в неопределенной глагольной форме:
"иметь", "принадлежать" и т.п. Каждое из наименований
относится к своему концу связи. Иногда наименования не пишутся ввиду их очевидности.
Каждая связь может иметь один из типов связи, представленных на рис. 5.
Рис. 5
Связь типа один-к-одному означает, что один экземпляр первой сущности
(левой) связан с одним экземпляром второй сущности (правой). Связь один-к-одному чаще всего свидетельствует о том, что на
самом деле мы имеем всего одну сущность, неправильно разделенную на две.
Связь типа один-ко-многим означает, что один экземпляр первой сущности
(левой) связан с несколькими экземплярами второй сущности (правой). Это
наиболее часто используемый тип связи. Левая сущность (со
стороны "один") называется родительской, правая (со стороны
"много") – дочерней. Характерный пример такой связи приведен
на рис. 4.
Связь типа много-ко-многим означает, что каждый экземпляр первой
сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности
и каждый экземпляр второй сущности может быть связан с несколькими экземплярами
первой сущности. Тип связи много-ко-многим является
временным типом связи, допустимым на ранних этапах разработки модели. В
дальнейшем этот тип связи должен быть заменен двумя связями типа один-ко-многим путем создания промежуточной сущности.
Описанный графический синтаксис позволяет однозначно
читать диаграммы, пользуясь следующей схемой построения фраз:
<Каждый экземпляр СУЩНОСТИ 1> <НАИМЕНОВАНИЕ
СВЯЗИ> <ТИП СВЯЗИ> <экземпляр СУЩНОСТИ 2>.
Каждая связь может быть прочитана как слева направо,
так и справа налево. Связь на рис. 4 читается так:
Слева направо: "Каждый сотрудник может иметь
несколько детей".
Справа налево: "Каждый ребенок принадлежит ровно
одному сотруднику".
Пример
разработки простой ER-модели
При разработке ER-моделей мы должны
получить следующую информацию о предметной области:
1. Список сущностей предметной области.
2. Список атрибутов сущностей.
3. Описание взаимосвязей между сущностями.
ER-диаграммы удобны тем, что процесс выделения
сущностей, атрибутов и связей является итерационным. Разработав первый
приближенный вариант диаграмм, мы уточняем их, опрашивая экспертов предметной
области. При этом документацией, в которой фиксируются результаты бесед,
являются сами ER-диаграммы.
Предположим, что перед нами стоит задача разработать
информационную систему по заказу некоторой оптовой торговой фирмы [3]. В первую очередь мы должны
изучить предметную область и процессы, происходящие в ней. Для этого мы
опрашиваем сотрудников фирмы, читаем документацию, изучаем формы заказов,
накладных и т.п.
Например, в ходе беседы с менеджером по продажам,
выяснилось, что он (менеджер) считает, что проектируемая система должна
выполнять следующие действия:
- хранить информацию о покупателях;
- печатать накладные на отпущенные товары;
- следить за наличием товаров на складе.
Выделим все существительные в этих предложениях – это будут
потенциальные кандидаты на сущности и атрибуты, и проанализируем их (непонятные термины будем выделять знаком вопроса):
- Покупатель – явный кандидат на сущность.
- Накладная – явный кандидат на сущность.
- Товар – явный кандидат на сущность.
- (?)Склад – а вообще, сколько складов имеет фирма? Если несколько,
то это будет кандидатом на новую сущность.
- (?)Наличие товара – это, скорее всего, атрибут, но атрибут
какой сущности?
Сразу возникает очевидная связь между сущностями –
"покупатели могут покупать много товаров" и "товары могут
продаваться многим покупателям". Первый вариант диаграммы выглядит так,
как показано на рис. 6.
Рис. 6
Задав дополнительные вопросы менеджеру, мы выяснили,
что фирма имеет несколько складов. Причем каждый товар может храниться на
нескольких складах и быть проданным с любого склада.
Куда поместить сущности "Накладная" и
"Склад" и с чем их связать? Спросим себя, как связаны эти сущности
между собой и с сущностями "Покупатель" и "Товар"?
Покупатели покупают товары, получая при этом накладные, в которые внесены
данные о количестве и цене купленного товара. Каждый покупатель может получить
несколько накладных. Каждая накладная обязана выписываться на одного
покупателя. Каждая накладная обязана содержать один или несколько товаров (не бывает пустых
накладных). Каждый товар, в свою очередь, может быть продан нескольким
покупателям через несколько накладных. Кроме того,
каждая накладная должна быть выписана с определенного склада, и с любого склада
может быть выписано много накладных. Таким образом, после уточнения, диаграмма
будет выглядеть следующим образом (рис. 7).
Рис. 7
Пора подумать об атрибутах сущностей. Беседуя с
сотрудниками фирмы, мы выяснили следующее:
-
Каждый
покупатель является юридическим лицом и имеет наименование, адрес, банковские
реквизиты.
-
Каждый
товар имеет наименование, цену, а также характеризуется единицами измерения.
-
Каждая
накладная имеет уникальный номер, дату выписки, список товаров с количествами и
ценами, а также общую сумму накладной. Накладная выписывается с определенного
склада и на определенного покупателя.
-
Каждый
склад имеет свое наименование.
-
Снова
выпишем все существительные, которые будут потенциальными атрибутами, и
проанализируем их:
-
Юридическое
лицо – термин риторический,
мы не работаем с физическими лицами. Не обращаем внимания.
-
Наименование
покупателя – явная
характеристика покупателя.
-
Адрес – явная характеристика покупателя.
-
Банковские
реквизиты – явная
характеристика покупателя.
-
Наименование
товара – явная
характеристика товара.
-
(?)Цена
товара – похоже, что это
характеристика товара. Отличается ли эта характеристика от цены в накладной?
-
Единица
измерения – явная
характеристика товара.
-
Номер
накладной – явная
уникальная характеристика накладной.
-
Дата
накладной – явная
характеристика накладной.
-
(?)Список
товаров в накладной –
список не может быть атрибутом. Вероятно, нужно выделить этот список в
отдельную сущность.
-
(?)Количество
товара в накладной – это
явная характеристика, но характеристика чего? Это характеристика не просто
"товара", а "товара в накладной".
-
(?)Цена
товара в накладной –
опять же это должна быть не просто характеристика товара, а характеристика
товара в накладной. Но цена товара уже встречалась выше – это одно и то же?
-
Сумма
накладной – явная
характеристика накладной. Эта характеристика не является независимой. Сумма
накладной равна сумме стоимостей всех товаров, входящих в накладную.
-
Наименование
склада – явная
характеристика склада.
В ходе дополнительной беседы с менеджером удалось
прояснить различные понятия цен. Оказалось, что каждый товар имеет некоторую
текущую цену. Эта цена, по которой товар продается в данный момент.
Естественно, что эта цена может меняться со временем. Цена одного и того же
товара в разных накладных, выписанных в разное время, может быть различной.
Таким образом, имеется две цены – цена товара в накладной и текущая цена
товара.
С возникающим понятием "Список товаров в
накладной" все довольно ясно. Сущности "Накладная" и
"Товар" связаны друг с другом отношением типа много-ко-многим.
Такая связь, как мы отмечали ранее, должна быть разделена на две связи типа один-ко-многим. Для этого требуется дополнительная
сущность. Этой сущностью и будет сущность "Список товаров в
накладной". Связь ее с сущностями "Накладная"
и "Товар" характеризуется следующими фразами – "каждая накладная
обязана иметь несколько записей из списка товаров в накладной",
"каждая запись из списка товаров в накладной обязана включаться ровно в
одну накладную", "каждый товар может включаться в несколько записей
из списка товаров в накладной", " каждая запись из списка товаров в
накладной обязана быть связана ровно с одним товаром". Атрибуты
"Количество товара в накладной" и "Цена товара в накладной"
являются атрибутами сущности " Список товаров в накладной".
Точно так же поступим со связью, соединяющей сущности
"Склад" и "Товар". Введем дополнительную сущность
"Товар на складе". Атрибутом этой сущности будет "Количество
товара на складе". Таким образом, товар будет числиться на любом складе и
количество его на каждом складе будет свое.
Теперь можно внести все это в диаграмму (рис. 8) .
Концептуальные
и физические ER-модели
Рассмотренный выше пример ER-диаграммы является
примером концептуальной диаграммы. Это означает, что диаграмма не учитывает
особенности конкретной СУБД. По данной концептуальной диаграмме можно построить
физическую диаграмму, в которой уже будут учитываться такие особенности СУБД,
как допустимые типы и наименования полей и таблиц, ограничения целостности и
т.п. Физический вариант диаграммы, приведенной на рис. 8 может выглядеть,
например, как показано на рис. 9:
Рис. 9
На данной диаграмме каждая сущность представляет собой
таблицу базы данных, каждый атрибут становится колонкой соответствующей
таблицы. Во многих таблицах, например "CUST_DETAIL" и
"PROD_IN_SKLAD", соответствующих сущностям "Запись списка
накладной" и "Товар на складе", появились новые атрибуты,
которых не было в концептуальной модели – это ключевые атрибуты родительских
таблиц, мигрировавших в дочерние таблицы для того, чтобы обеспечить связь между
таблицами посредством внешних ключей.
3.2.
Методология проектирования IDEF1X
IDEF1X является методом для разработки реляционных баз
данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного
построения концептуальной схемы. Концептуальной схемой мы называем
универсальное представление структуры данных в рамках коммерческого
предприятия, независимое от конечной реализации базы данных и аппаратной
платформы. Использование метода IDEF1X наиболее целесообразно для построения
логической структуры базы данных после того, как все информационные ресурсы
исследованы и решение о внедрении реляционной базы данных, как части
корпоративной информационной системы, было принято. Однако не стоит забывать,
что средства моделирования IDEF1X специально разработаны для построения
реляционных информационных систем, и если существует необходимость
проектирования другой системы, скажем объектно-ориентированной, то лучше
избрать другие методы моделирования.
Сущности в IDEF1X и их атрибуты. Хотя терминология IDEF1X практически совпадает с
терминологией IDEF1, существует ряд фундаментальных отличий в теоретических
концепциях этих методологий. Сущность в IDEF1X описывает собой совокупность или
набор экземпляров, похожих по свойствам, но однозначно отличаемых друг от друга
по одному или нескольким признакам. Каждый экземпляр является реализацией
сущности. Таким образом, сущность в IDEF1X описывает конкретный набор
экземпляров реального мира, в отличие от сущности в IDEF1, которая представляет
собой абстрактный набор информационных отображений реального мира. Примером
сущности IDEF1X может быть сущность "СОТРУДНИК", которая представляет
собой всех сотрудников предприятия, а один из них, скажем, Иванов Петр
Сергеевич, является конкретной реализацией этой сущности.
Связи между сущностями. Связи в IDEF1X представляют собой ссылки, соединения и
ассоциации между сущностями. Связи – это суть глаголы, которые показывают, как
соотносятся сущности между собой.
Классификация сущностей в
IDEF1X. Зависимые и независимые сущности. При разработке модели
зачастую приходится сталкиваться с сущностями, уникальность которых зависит от
значений атрибута внешнего ключа. Для этих сущностей (для уникального
определения каждой сущности) внешний ключ должен быть частью первичного ключа
дочернего объекта. Дочерняя сущность, уникальность которой зависит от атрибута
внешнего ключа, называется зависимой сущностью.
Преимущества IDEF1X
Основным
преимуществом IDEF1X, по сравнению с другими многочисленными методами
разработки реляционных баз данных, является жесткая и строгая стандартизация
моделирования. Установленные стандарты позволяют избежать различной трактовки
построенной модели, которая, несомненно, является значительным недостатком ER.
4.
ВОЗМОЖНОСТИ ИНСТРУМЕНТАРИЯ
Для нотации IDEF1x наиболее популярным CASE-средством
является программа ERWin компании Computer
Associates.
Проект в ERWin состоит из
логической модели данных и физической модели данных для выбранной СУБД. При
редактировании моделей происходит автоматическая синхронизация, хотя есть
возможность указать, что элемент модели относится только к логическому или
физическому уровню.
К достоинствам программы относится поддержка большого
количества СУБД (более 20, включая все основные), работа с хранимыми
отображениями (отображение подмножества модели на отдельной диаграмме),
ориентация на моделирование структур БД. В частности, ERWin
поддерживает задание новых типов данных, работу с текстом триггеров (включая
автоматическую генерацию триггеров ссылочной целостности) и сохраненных
процедур, ввод ограничений на содержимое полей.
Но главным достоинством, бесспорно, являются богатые
возможности прямой и обратной инженерии структуры БД. Так, ERWin
может сгенерировать структуру БД по физической модели, создать физическую
модель по источнику данных, произвести синхронизацию модели и структуры БД и
генерацию модели физической структуры данных для другой БД (рис. 10).
Рис. 10
ERWin 4.0 поддерживает
новую архитектуру “Design Layer”,
которая обеспечивает структурный подход к управлению информацией. Использование
этой архитектуры позволяет последовательно определять общие требования к
данным, прослеживать их реализацию на физическом уровне и управлять любыми
изменениями в проекте.
Архитектура
“Design Layer” состоит из
двух новых типов моделей – Logical Only и Physical Only, технологии преобразования (Transform
technology) для оптимизации проектов и синхронизатора
моделей (Model Synchronizer)
для управления изменениями в проектах (рис. 11).
Рис. 11
Общие
требования к данным в логической модели могут быть связаны с требованиями в
любом числе физических моделей для любого количества платформ при сохранении трассируемости.
Словарь
ERWin 4.0 содержит
словарь для поддержки корпоративных стандартов именования объектов модели.
Пользователи могут определить, какие именно объекты удовлетворяют стандартам
именования (сущности, атрибуты, таблицы, колонки, связи и т.д.), как стандарты
именования будут поддерживаться в моделях (использование главных слов, слов
класса и необязательных модификаторов) и создавать входы словаря (включая
полный термин, сокращение и дополнительное сокращение). Словарь ERWin 4.0 содержит
также проверку правописания.
Конвертация типов данных.
Пользователи
могут определять собственные абстрактные типы данных в логической модели и
ставить им в соответствие реальные типы данных для различных СУБД. Словарь Erwin’а и возможность конвертации
типов данных обеспечивает платформу для эффективной конвертации требований к данным в физические проекты.
Просмотрщик моделей (Model Explorer)
Перемещаемый
“Model Explorer” включен в Erwin 4.0 для облегчения управления большими
сложными моделями. “Model Explorer”
содержит каталог всех объектов системы в виде раскрывающегося дерева: уровень
модели (Model) показывает общий взгляд на модель,
уровень Subject Area
показывает подмножество модели, соответствующее конкретной бизнес-области,
уровень Domain позволяет просмотреть домены модели. “Model Explorer” позволяет
производить операции с диаграммами в технике drag and drop и обеспечивает быстрый
доступ к свойствам объектов.
Выравнивание
и групповые операции с объектами
ERWin 4.0 включает
большое количество инструментов для улучшения графического представления
моделей. Средства выравнивания позволяют пользователям выделить группу объектов
и затем выровнять по левому, правому, нижнему или верхним краям. Можно также
установить расстояние между объектами.
Графические
объекты.
ERWin 4.0 позволяет
размещать графические объекты (круги, прямоугольники, линии) на диаграмме. Эти
объекты могут служить для лучшего восприятия модели (рис. 12).
Рис.
12
Поддержка
СУБД и операционных систем
Поддерживаются
СУБД: Ingres II, CA-Clipper, DB2, dBASE, FoxPro, HiRDB, Informix, InterBase, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, ODBC 2.0 & 3.0, Oracle, Paradox, Rdb, Red Brick Warehouse,
SAS, SQL Anywhere, SQLBase, Sybase, Teradata
и др.
Операционные
системы: Windows 95, 98, NT 4.0, Windows
2000
Как
запустить ERWin
После того как приложение ERWin инсталлировано, пиктограмма ERWin находится в
новом программном блоке в Windows Program
Manager. Вы можете запустить ERWin и открыть новое окно диаграммы несколькими
способами. ERWin
позволяет Вам начать работу в новом окне. Вы можете также открыть
диаграмму, которая до этого была сохранена в другом окне.
При запуске ERWin по умолчанию выводит на экран окно новой
диаграммы (его имя MODEL1.ER1), так что Вы можете сразу же начать создание
новой модели данных. В любой момент Вы можете открыть уже имеющуюся диаграмму
командой “Open” из меню File,
после которой нужно в диалоговом окне ERWin Open выбрать тот
файл, который Вы хотите открыть. Кроме того, ERWin выдает список из четырех файлов, которые
открывались последними. Он находится в нижней части
меню File. Если нужный Вам файл находится в меню File, то достаточно просто щелкнуть по нему мышью.
Создание
новой диаграммы ERWin
1.
Дайте команду “New” из меню File. ERWin откроет новое
окно диаграммы.
Открытие
существующего файла ERWin.
1.
Дайте команду “Open”
из меню File. На экране появится диалог ERWin Open. В этом окне показаны все ранее сохраненные файлы ERWin , находящиеся в текущей директории.
2.
Дважды щелкните мышью по имени файла, который
Вы хотите открыть. В течение нескольких секунд ERWin откроет выбранную Вами диаграмму.
В ERWin предусмотрена возможность подсказки в on-line для помощи Вам в процессе работы. Свойства
подсказки ERWin
такие же, как и для стандартной подсказки Windows.
Вы можете просматривать содержание или произвести поиск по определенной теме.
Обычно контекстно-чувствительная подсказка доступна из диалогового окна.
В нижней части окна ERWin находится status bar, который содержит информацию о
выбранной функции или команде меню. Обычно статус активного окна – “Ready”. Это означает, что ERWin готов к новой функции.
Когда Вы выбираете режим меню или щелкаете по кнопке Toolbar, то в статус-лайне
появляется краткое описание выбранной функции. Например, если Вы выбрали “Zoomout x2” для того, чтобы уменьшить диаграмму в два раза,
то в статус-лайне появится сообщение “Display Diagram Half Size” (показать диаграмму в
половинном размере). Когда статус-лайн снова покажет
“Ready”, то Вы можете снова работать в активном окне
диаграммы.
Status Bar можно включать и
выключать при помощи переключателя “Status Вar”, который находится в меню Window.
Как включить или выключить Status
Bar
1. Для того чтобы включить Status
Bar, щелкните мышью и поставьте метку рядом с режимом
“Status Bar” в меню Window.
Для того чтобы выключить Status
Bar, при помощи мыши уберите метку рядом с режимом “Status Bar” в меню Window.
Как изменить
размер окна ERWin
ERWin позволяет Вам
организовать свое рабочее пространство таким образом, чтобы Вы могли работать с
несколькими диаграммами и с другими приложениями одновременно. Как и в случае
других программ Windows, в правом верхнем углу
каждого из окон приложений и диаграмм ERWin находятся кнопки “минимизировать”,
“максимизировать” и “восстановить”.
Максимизированное окно занимает все рабочее
пространство приложения. Минимизированное окно превращается в пиктограмму. При
восстановлении окно возвращается к прежним размерам.
Вы можете настроить размер окна. Для этого захватите
его границу и передвиньте ее так, чтобы получилось окно желаемой высоты и
ширины.
Как
минимизировать окно ERWin до пиктограммы
1. Выберите окно приложения или диаграммы, которое Вы
хотите уменьшить до пиктограммы. Для этого щелкните мышью по окну.
2. Щелкните по кнопке “минимизирировать”,
которая находится в правом верхнем углу окна.
В нижней части окна Windows Program Manager появится
пиктограмма приложения ERWin . Пиктограмма окна
диаграммы появляется в нижней части окна приложения ERWin
.
Как
максимизировать окно
1. Выберите окно приложения или диаграммы, которое Вы
хотите максимизировать. Для этого щелкните мышью по окну.
2. Щелкните по кнопке “максимизировать”, которая
находится в правом верхнем углу окна.
Как
восстановить пиктограмму или окно
1. Для того чтобы восстановить окно из пиктограммы,
дважды щелкните мышью по пиктограмме.
Для того чтобы вернуть окно к предыдущему размеру,
щелкните мышью по кнопке “восстановить”, которая находится в правом верхнем
углу окна.
Работа с
несколькими диаграммами
ERWin поддерживает
многодокументный интерфейс (MDI), что позволяет Вам работать с несколькими
диаграммами. Окно приложений ERWin содержит строку-заголовок ERWin
, меню, Toolbar и Status Bar. Окно диаграммы содержит заголовок диаграммы, рабочую
область диаграммы и соответствующие оконные возможности.
При работе с MDI окно, заголовок которого выделен (highlighted), – активное окно. Окно становится
активным после того, как Вы щелкнули по люобому месту
этого окна или выбрали его из списка, находящегося в меню Window.
При работе с несколькими диаграммами Вы можете
использовать функцию минимизации для того, чтобы уменьшить неактивные диаграммы
до пиктограмм. Или Вы можете максимизировать активные диаграммы для работы в
более крупном масштабе.
Можно организовать демонстрацию окон на экране тремя
способами: Cascade, Horizontal
Tile или Vertical Tile. Вы можете выбрать желаемый режим расположения окон в
меню Window.
Как открыть несколько окон диаграмм
1. Дайте команду “Open” из
меню File. Вы откроете окно для имеющейся диаграммы.
Выберите ту диаграмму, которую Вы хотите открыть, с помощью диалогового окна.
ИЛИ
Дайте команду “New” меню File для открытия нового окна диаграммы.
Как задать расположение нескольких окон на экране
1. В меню Window дайте команды “Cascade”, “Tile Horizontal” или “Tile Vertical”. Вы
можете изменить расположение окон, задав другой способ расположения.
Как перейти к другой диаграмме
1. Выберите диаграмму из списка открытых диаграмм, который
вызывается с помощью меню Window.
ИЛИ
Щелкните по любому месту диаграммы, которую Вы хотите сделать активной.
Выбранная диаграмма становится активным окном и
перемещается вперед.
ERWin Toolbar
ERWin Toolbar находится в верхней части окна ERWin
. Он содержит кнопки, позволяющие быстро вызвать часто используемые функции ERWin . Вы можете вызывать эти функции также и из меню. При
нажатии на кнопку Toolbar ERWin выполняет связанную с ней функцию.
Если Вам нравится пользоваться Toolbar,
то его нужно включить. Если же Вы предпочитаете работать с меню, то Toolbar можно выключить. Это делается с помощью
переключателя “Toolbar” в меню Window.
Как включить или выключить Toolbar
1. Для того чтобы включить Toolbar,
поставьте метку рядом с режимом “Toolbar” в меню Window.
Для того чтобы выключить Toolbar,
щелкните кнопкой мыши и уберите метку.
Когда Вы касаетесь
пиктограммы Toolbar Инструментом выбора (т.е.
указателем), то ERWin
демонстрирует краткое описание его назначения в текстовом окне
“моментальной подсказки”, которое появляется под пиктограммой.
Кнопки ERWin Toolbar
|
Кнопка |
Название кнопки |
Назначение |
|
|
Новая
диаграмма |
Открыть новую диаграмму в новом окне |
|
|
Открыть
диаграмму |
Открыть имеющуюся диаграмму в новом окне |
|
|
Сохранить
диаграмму |
Сохранить диаграмму, находящуюся в активном окне |
|
|
Печать
диаграммы |
Распечатать всю диаграмму или часть диаграммы,
находящейся в активном окне |
|
|
Уровень
сущности |
Показать только имя сущности |
|
|
Уровень
атрибута |
Показать имя и атрибуты сущности |
|
|
Уровень
определения сущности |
Показать имя и определение сущности |
|
|
Уровень
физической |
Показать физические имена в базе данных для
объектов, показанных на текущем уровне демонстрации |
|
|
Уменьшить
в 2 раза |
Уменьшить активную диаграмму в 2 раза. Щелкните еще раз
для того, чтобы вернуться к прежнему размеру |
|
|
Уменьшить
в 4 раза |
Уменьшить активную диаграмму в 4 раза. Щелкните еще
раз для того, чтобы вернуться к прежнему размеру |
|
|
Прямое
проектирование (генерация |
Задать режимы генерации физической схемы базы данных |
|
|
Синхронизация
БД |
Синхронизировать физическую базу данных с логической
моделью данных |
|
|
Подсоединиться
к базе данных |
Подсоединиться к серверу для генерации схемы
физической базы данных |
|
|
Выбрать
сервер |
Выбрать СУБД, которая будет использоваться для
хранения физической базы данных |
|
|
Редактор
Subject Area |
Открыть редактор области (Subject
Area) для текущей диаграммы |
ERWin Toolbox
ERWin Toolbox – это специальное окно, содержащее инструменты типа
указатель и объект, которыми Вы пользуетесь при
определении модели данных. Два инструмента-указателя, расположенные в верхнем и
нижнем левых углах toolbox, используются для задания
режима меню или для выбора, перемещения и копирования объектов на диаграмме.
Оставшиеся инструменты-объекты используются для добавления к диаграмме сущностей,
связей и текстовых блоков.
Переключатель “ERWin Toolbox”,
находящийся в меню Window, позволяет Вам показать или
спрятать toolbox. Для того чтобы переместить toolbox, щелкните по строке выбора (той, в которой написано
“ERWin Toolbox”) и перенесите его на новое место.
Когда Вы выбираете инструмент из ERWin Toolbox, то вид
указателя мыши сразу же изменяется и начинает соответствовать выбранному
инструменту.
Если Вы работаете в нескольких окнах диаграмм, то ERWin запоминает
последний инструмент, выбранный Вами для каждого окна. При возвращении в окно
Вы можете сразу же использовать инструмент, который Вы выбрали до того, как
перейти к другому окну.
Как включить
или выключить Toolbox
1. Для того чтобы включить Toolbox,
поставьте с помощью мыши метку рядом с режимом “ERWin Toolbox” в меню Window.
Для того чтобы выключить Toolbox,
уберите с помощью мыши метку “ERWin Toolbox” в меню Window.
Можно нажать кнопку переключателя CTRL-t.
Для того, чтобы выключить Toolbox, можно также щелкнуть по его управляющему окну.
Как перенести Toolbox на
другое место
1. Щелкните по строке выбора (она расположена над
первой строкой инструментов).
2. Не отпуская левой кнопки мыши, передвиньте Toolbox на другое место.
3. Отпустив левую кнопку мыши, зафиксируйте Toolbox на новом месте.
Кнопки ERWin Toolbox
|
Кнопка |
Название кнопки |
Назначение |
|
|
Инструмент
выбора |
Выбрать объекты для копирования, удаления или
дальнейшего редактирования |
|
|
Инструмент
управления атрибутами |
Копировать или переносить один или несколько
выбранных атрибутов из одной сущности в другую или внутри выбранной сущности |
|
|
Независимая
сущность |
Создать новую независимую сущность |
|
|
Зависимая
сущность |
Создать новую зависимую сущность |
|
|
Полная
связь подтипов |
Создать полную связь подтипов
между родительской и дочерней сущностями |
|
|
Идентифицирующая
связь |
Создать идентифицирующую связь между двумя
сущностями |
|
|
Неидентифицирую-щая связь |
Создать неидентифицирующую
связь между двумя сущностями |
|
|
Неопределенная
связь |
Создать неопределенную связь (многие-ко-многим)
между двумя сущностями |
|
|
Текстовый
блок |
Создать новый блок текста |
Как
сохранить диаграмму в ERWin
Один из наиболее важных моментов при работе в ERWin – частое
сохранение диаграмм. В меню File имеется для этого
две команды: “Save” и “Save
As...” Первой из них пользуются при сохранении
текущей диаграммы под именем, указанным в строке-заголовке, а второй – когда Вы
хотите сохранить диаграмму под другим именем.
Как сохранить
диаграмму
1. Дайте команду “Save” или
“Save As...”. Появится
окно-диалог ERWin
Save As.
2. Оставьте файловый формат по умолчанию “ER1” или
нажмите другую кнопку файлового формата для того, чтобы задать другой формат.
В окне диалога “Save As” возможно задание трех различных файловых форматов:
“ER1”, “ERX”, “ERX&Multiple”. Как правило, формат
ER1 используется для построения диаграммы, а остальные файловые форматы - для
экспорта диаграммы.
3. Введите имя файла диаграммы, которую Вы сохраняете.
Нажмите “ОК” для сохранения диаграммы.
ERWin автоматически
добавляет выбранное расширение к имени файла. При записи файла ER1 предыдущая
версия этого файла записывается в файл с этим же именем и расширением .BK1.
Поддержка
различных файловых типов в ERWin
ERWin может
открывать файлы нескольких типов и Вы можете сохранять
диаграмму ERWin в нескольких различных форматах.
Как открывать
файлы
Типы файлов, которые Вы можете открыть в ERWin , приводятся в списке “List
Files of Type”, который находится в левом нижнем углу окна-диалога Open File. Файл с расширением .ER1,
.ERX или .ERV – файл диаграммы ERWin , который при
открытии сразу же выводит на экран графическую модель данных. Файл с
расширением .ERS, .SQL, .SML, .CMT или .DF – файл определений данных,
содержащий текстовую информацию. Когда Вы открываете текстовый файл с одним из
этих расширений, ERWin считывает структуру данных, заданную в
текстовом файле, и использует обратное проектирование (Reverse
Engineering) для создания новой диаграммы. Файл .DBF
– файл базы данных формата dBASE. При открытии файла
.DBF ERWin
автоматически производит обратное проектирование базы данных и создает
диаграмму соответствующей модели.
Сохранение
файлов в ERWin
Форматы, в которых Вы можете сохранить диаграмму ERWin , показаны в разделе “File Format” окна-диалога “ERWin Save As” в виде кнопок “Опция”. Формат .ER1 – это стандартный
формат графической диаграммы в ERWin . Формат .ERX –
это текстовое описание диаграммы ERWin , которой
используется при экспорте модели ERWin в другое приложение.
Формат .ERV – это формат архива PVCS, который
используется для управления изменениями в диаграмме в среде групповой
разработки.
Выводы
Реальным средством моделирования данных является так
называемое семантическое моделирование.
В качестве инструмента семантического моделирования используются
различные варианты диаграмм «сущность-связь» (ER - Entity-Relationship),
например IDEF1x, преимуществом которого является четкая регламентация
модели, не допускающая различной трактовки построенной модели.
Диаграммы «сущность-связь» позволяют использовать
наглядные графические обозначения для моделирования сущностей и их
взаимосвязей.
Различают концептуальные и физические ER-диаграммы.
Концептуальные диаграммы не учитывают особенностей конкретных СУБД. Физические
диаграммы строятся по концептуальным
и представляют собой прообраз конкретной базы данных. Сущности, определенные в
концептуальной диаграмме, становятся таблицами, атрибуты становятся колонками
таблиц (при этом учитываются допустимые для данной СУБД типы данных и
наименования столбцов), связи реализуются путем миграции ключевых атрибутов
родительских сущностей и создания внешних ключей.
5.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО
ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
Лабораторная работа выполняется в соответствии с
индивидуальным заданием, в котором приводятся:
-
общее описание
предметной области;
-
основные
информационные объекты предметной области.
В начале проектирования студент должен составить общее
описание предметной области, установить, какие из объектов предметной области
должны храниться в разрабатываемой задаче.
На основе проведенного анализа осуществляется проектирование информационной модели с
использованием инструментальных средств CASE-технологий по методологии IDEF1x. Итогом работы
должна стать модель данных предметной
области.
По результатам проектирования составляется отчет, который включает описание всех этапов работы и
приложения, включающие распечатки модели с демонстрацией на компьютере.
Структура отчета лабораторной работы
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы:
1. Постановка задачи, цель.
2. Методология проектирования.
3. Возможности инструментария проектирования.
4. Описание предметной области.
5. Сущности, их атрибуты.
6. Связи между сущностями.
7. Процесс преобразования связей «многие-ко-многим».
8. Итоговая модель.
9. Скрипт для создания объектов БД.
10. Выводы.
